在ARM Cortex M3（类似于STM32 F101）上的实时应用¹中，我需要轮询内部外设寄存器的一个位，直到它为零，尽可能紧密地循环。我使用位绑定来访问适当的位。C代码（工作）是

while (*(volatile uint32_t*)kMyBit != 0);

该代码被复制到片上可执行RAM中。经过一些手动优化²，轮询循环下降到以下，我将时间控制在³ 6个周期：

0x00600200 681A      LDR      r2,[r3,#0x00]
0x00600202 2A00      CMP      r2,#0x00
0x00600204 D1FC      BNE      0x00600200

**如何降低投票的不确定性？**一个5周期循环符合我的目标：在相同位变为零之后尽可能接近15.5个周期对相同位进行采样。

我的规格要求可靠地检测一个低脉冲至少6.5 CPU时钟周期;如果其持续小于12.5个周期，则可靠地将其分类为短;并且如果其持续超过18.5个周期，则可靠地将其分类。脉冲与CPU时钟没有明确的相位关系，CPU时钟是我唯一精确的定时参考。这最多需要5个时钟的轮询循环。实际上，我正在模拟在一个有几十年历史的8位CPU上运行的代码，该CPU可以用5个时钟周期进行轮询，并且它所做的已经成为规范。
我尝试在循环之前插入NOP来抵消代码对齐，在我尝试的许多变体中，但从未观察到变化。
我尝试反转CMP和LDR，但仍然得到6个周期：

0x00600200 681A      LDR      r2,[r3,#0x00]
; we loop here
0x00600202 2A00      CMP      r2,#0x00
0x00600204 681A      LDR      r2,[r3,#0x00]
0x00600206 D1FC      BNE      0x00600202

这个是8个周期

0x00600200 681A      LDR      r2,[r3,#0x00]
0x00600202 681A      LDR      r2,[r3,#0x00]
0x00600204 2A00      CMP      r2,#0x00
0x00600206 D1FB      BNE      0x00600200

这是9个循环：

0x00600200 681A      LDR      r2,[r3,#0x00]
0x00600202 2A00      CMP      r2,#0x00
0x00600204 681A      LDR      r2,[r3,#0x00]
0x00600206 D1FB      BNE      0x00600200

¹在没有中断发生的情况下，测量位处于低电平的时间。
²编译器生成的初始代码使用r12作为目标寄存器，这给循环增加了4个代码字节，花费了1个周期。
³给出的数字是通过假定周期精确的实时STIce emulator及其 * 模拟器触发 * 功能在读取寄存器地址时获得的。以前我在循环中使用断点尝试了“States”计数器，但结果取决于断点的位置。单步更糟糕：当LDR至少有时下降到3时，它总是给予4个周期。